JP2007165368A - Wire testing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はワイヤ検査システムに係り、詳しくは、複数個の電極パッドと1個の端子とをそれぞれ接続する複数本のワイヤについて当該ワイヤのオープン不良を検査するシステムに関するものである。 The present invention relates to a wire inspection system, and more particularly, to a system for inspecting an open defect of a plurality of wires respectively connecting a plurality of electrode pads and one terminal.
半導体装置において、リードフレームにダイボンド(マウント)して搭載された半導体チップ(半導体素子)とリードフレームとを電気的に接続する際には、半導体チップの表面に設けられた電極パッド(ボンディングパッド)と、リードフレームのインナーリード端子とを、ボンディングワイヤを介して接続するワイヤボンディング接続法が広く使用されている。 In a semiconductor device, when electrically connecting a semiconductor chip (semiconductor element) mounted on a lead frame by die bonding (mounting) and the lead frame, an electrode pad (bonding pad) provided on the surface of the semiconductor chip A wire bonding connection method is widely used in which the inner lead terminal of the lead frame is connected via a bonding wire.
そして、近年、モノリシックIC(Integrated Circuit)によるアナログ回路を構成する半導体チップでは、電源用の電極パッドおよびアース(グランド)用の電極パッドをそれぞれ複数個設けると共に、その複数個の電極パッドと1個のインナーリード端子とを複数本のボンディングワイヤを介してそれぞれ接続する技術が用いられる。
この技術によれば、半導体チップの電源の許容電流を増やすことが可能になるため消費電流の増大に対応することができると共に、電源の低インピーダンス化が可能になるためアナログ回路の精度を向上させてアナログ特性を改善することができる。
In recent years, in a semiconductor chip constituting an analog circuit using a monolithic IC (Integrated Circuit), a plurality of electrode pads for power supply and a plurality of electrode pads for ground (ground) are provided, and the plurality of electrode pads and one are provided. A technique of connecting each inner lead terminal to each other via a plurality of bonding wires is used.
According to this technology, it is possible to increase the allowable current of the power source of the semiconductor chip, so that it is possible to cope with the increase of current consumption, and it is possible to reduce the impedance of the power source, thereby improving the accuracy of the analog circuit. The analog characteristics can be improved.
尚、2個の電極パッドと1個のインナーリード端子とを2本のボンディングワイヤを用いてそれぞれ接続する技術は、一般に「ダブルボンディング」と呼ばれる。また、3個の電極パッドと1個のインナーリード端子とを3本のボンディングワイヤを用いてそれぞれ接続する技術は、一般に「トリプルボンディング」と呼ばれる。 The technique of connecting two electrode pads and one inner lead terminal using two bonding wires is generally called “double bonding”. In addition, a technique of connecting three electrode pads and one inner lead terminal using three bonding wires is generally called “triple bonding”.
ところで、リードフレームにおいて、各インナーリード端子はそれぞれアウターリード端子に連結接続され、そのアウターリード端子は半導体装置のパッケージの外部に延出されている。
そのため、従来、半導体装置の製造時にボンディングワイヤの接続状態を検査する際には、アウターリード端子に電圧を印加して導通を調べることにより、そのアウターリード端子を介してインナーリード端子に接続されたボンディングワイヤのオープン不良を検出していた。
By the way, in the lead frame, each inner lead terminal is connected and connected to an outer lead terminal, and the outer lead terminal extends outside the package of the semiconductor device.
Therefore, conventionally, when inspecting the connection state of the bonding wire at the time of manufacturing a semiconductor device, a voltage is applied to the outer lead terminal to check the continuity, thereby connecting to the inner lead terminal via the outer lead terminal. An open defect in the bonding wire was detected.
1個のインナーリード端子に複数本のボンディングワイヤを接続する技術でも、1個のインナーリード端子に接続された全てのボンディングワイヤがオープン不良を起こした場合には、それを検出することができる。
しかし、生産時の組み付け不良により、複数本のボンディングワイヤのうちの1本がオープン不良を起こした場合には、それを検出することが困難であった。
Even in the technique of connecting a plurality of bonding wires to one inner lead terminal, when all the bonding wires connected to one inner lead terminal cause an open defect, it can be detected.
However, when one of a plurality of bonding wires has an open defect due to an assembly failure during production, it has been difficult to detect it.
そこで、特許文献1に開示されるように、被加工物と接合されたワイヤの接合部を撮影する撮影手段と、前記接合部の接合状態に関する基準データを記憶した記憶手段と、前記撮影手段から供給された前記接合部の接合状態に関するデータと、前記基準データとを比較し、ワイヤの接合状態を判定する比較判定手段とを備えたワイヤボンディング検査システムが提案されている。
Therefore, as disclosed in
また、特許文献2に開示されるように、半導体チップ上の検査対象を撮像する撮像手段と、該撮像された画像中において事前にティーチングにより指定された検査位置にある検査対象を画像解析し、その解析結果に基き該検査対象を良否判定する画像解析手段とを有する半導体デバイスの組み立て工程における検査装置において、前記ティーチングにおけるデータ入力のためのカーソルを表示するカーソル表示手段を備えた検査装置が提案されている。
特許文献1および特許文献2の技術は共に、撮影した画像を解析してボンディングワイヤの接続状態を検査するものであるため、画像を撮影する装置と、画像解析を行う装置とが必要であり、検査システム(検査装置)が複雑で大がかり且つ高価になるという問題があった。
Since both the techniques of
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数個の電極パッドと1個の端子とをそれぞれ接続する複数本のワイヤについて当該ワイヤのオープン不良を正確に検査することが可能なワイヤ検査システムを低コストに提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to accurately inspect the open defects of a plurality of wires respectively connecting a plurality of electrode pads and one terminal. An object of the present invention is to provide a wire inspection system capable of doing this at a low cost.
請求項1に記載の発明は、
複数個の電極パッドと1個の端子とをそれぞれ接続する複数本のワイヤについて、そのワイヤのオープン不良を検出するワイヤ検査システムであって、
前記各電極パッド毎に当該電極パッドと前記端子の間に電流を流す電流供給手段と、
前記各電極パッド毎に当該電極パッドと前記端子の間に流れた電流値を検出する電流値検出手段と、
その電流値検出手段が検出した各電極パッド毎の電流値に基づいて、前記各ワイヤのそれぞれについてオープン不良の有無を判定する判定手段と
を備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in
A wire inspection system for detecting an open defect of a plurality of wires respectively connecting a plurality of electrode pads and one terminal,
Current supply means for passing a current between the electrode pad and the terminal for each electrode pad;
Current value detection means for detecting a current value flowing between the electrode pad and the terminal for each electrode pad;
The present invention is characterized by comprising determination means for determining the presence or absence of an open defect for each of the wires based on the current value for each electrode pad detected by the current value detection means.
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載のワイヤ検査システムにおいて、
前記電流供給手段は、直流電源と、前記電極バッド毎に設けられたスイッチング素子とを備え、
前記直流電源のプラス側は前記スイッチング素子を介して前記電極パッドに接続され、
前記直流電源のマイナス側は前記端子に接続され、
前記スイッチング素子がオンされると、前記直流電源のプラス側から前記スイッチング素子,前記電極パッド,前記ワイヤ,前記端子,前記直流電源のマイナス側の経路で電流が流されることを技術的特徴とする。
The invention described in claim 2
The wire inspection system according to
The current supply means includes a DC power source and a switching element provided for each electrode pad,
The positive side of the DC power source is connected to the electrode pad via the switching element,
The negative side of the DC power supply is connected to the terminal,
When the switching element is turned on, a current flows from the positive side of the DC power source through the switching element, the electrode pad, the wire, the terminal, and a path on the negative side of the DC power source. .
請求項3に記載の発明は、
請求項1に記載のワイヤ検査システムにおいて、
前記電流供給手段は、直流電源と、前記電極バッド毎に設けられたスイッチング素子とを備え、
前記直流電源のプラス側は前記端子に接続され、
前記直流電源のマイナス側は前記スイッチング素子を介して前記電極パッドに接続され、
前記スイッチング素子がオンされると、前記直流電源のプラス側から前記端子,前記ワイヤ,前記電極パッド,前記スイッチング素子,前記直流電源のマイナス側の経路で電流が流されることを技術的特徴とする。
The invention according to claim 3
The wire inspection system according to
The current supply means includes a DC power source and a switching element provided for each electrode pad,
The positive side of the DC power supply is connected to the terminal,
The negative side of the DC power supply is connected to the electrode pad through the switching element,
When the switching element is turned on, a technical feature is that current flows from the positive side of the DC power source through the terminal, the wire, the electrode pad, the switching element, and the negative side path of the DC power source. .
請求項4に記載の発明は、
複数個の電極パッドと1個の端子とをそれぞれ接続する複数本のワイヤについて、そのワイヤのオープン不良を検出するワイヤ検査システムであって、
前記各電極パッドと前記端子の間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記各電極パッドの電圧値を比較する電圧値比較手段と、
その電圧値比較手段の比較結果に基づいて、前記各ワイヤのそれぞれについてオープン不良の有無を判定する判定手段と
を備えたことを技術的特徴とする。
The invention according to claim 4
A wire inspection system for detecting an open defect of a plurality of wires respectively connecting a plurality of electrode pads and one terminal,
Voltage applying means for applying a voltage between the electrode pads and the terminals;
Voltage value comparison means for comparing the voltage values of the electrode pads;
The present invention is characterized in that it comprises determination means for determining the presence or absence of an open defect for each of the wires based on the comparison result of the voltage value comparison means.
請求項5に記載の発明は、
請求項4に記載のワイヤ検査システムにおいて、
プルアップ抵抗を用いて前記各電極パッドの電圧を高電位に持ち上げるプルアップ手段を備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in claim 5
The wire inspection system according to claim 4.
A technical feature is provided with pull-up means for raising the voltage of each electrode pad to a high potential by using a pull-up resistor.
請求項6に記載の発明は、
請求項4に記載のワイヤ検査システムにおいて、
プルダウン抵抗を用いて前記各電極パッドの電圧を低電位に引き下げるプルダウン手段を備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in claim 6
The wire inspection system according to claim 4.
A technical feature is that pull-down means for lowering the voltage of each electrode pad to a low potential by using a pull-down resistor is provided.
請求項7に記載の発明は、
請求項1〜6のいずれか1項に記載のワイヤ検査システムにおいて、
前記電極パッドは、半導体装置のプラス電源用電極パッドまたはアース用電極パッドであり、
前記端子は、半導体装置のインナーリード端子であり、
前記ワイヤは、前記電極パッドおよび前記端子にワイヤボンディングされたボンディングワイヤであることを技術的特徴とする。
The invention described in claim 7
In the wire inspection system according to any one of
The electrode pad is a positive power electrode pad or a ground electrode pad of a semiconductor device,
The terminal is an inner lead terminal of a semiconductor device,
The wire is a technical feature that is a bonding wire wire-bonded to the electrode pad and the terminal.
<請求項1:第1実施形態または第4実施形態に該当>
請求項1の発明において、各ワイヤ(14a〜14c,13a〜13c)が正常にワイヤボンディングされている場合には、各電極パッド(18a〜18c,17a〜17c)毎に当該電極パッドと端子(12b,12a)の間に流れる電流値(Ia〜Ic,Id〜If)がほぼ等しくなる筈である。
そして、ワイヤ(13a〜13c)がオープン不良を起こしていれば、そのワイヤには電流が流れないため、そのワイヤに接続された電極パッド(17a〜17c)と端子(12a)の間に流れる電流値は0Aになる。
<Claim 1: Corresponds to the first embodiment or the fourth embodiment>
In the invention of
If the wire (13a to 13c) has an open failure, no current flows through the wire. Therefore, the current flowing between the electrode pads (17a to 17c) connected to the wire and the terminal (12a). The value becomes 0A.
尚、電極パッドを半導体チップ(11)上に集積化させたアース用電極パッド(18a〜18c)に適用した場合には、半導体チップの基板またはウェルに形成された寄生抵抗(R)を介して各アース用電極パッドが接続されている。
そのため、ワイヤ(14a〜14c)がオープン不良を起こしていれば、そのワイヤには電流が流れないものの、寄生抵抗を介して他のワイヤに電流が流れる。
しかし、寄生抵抗の抵抗値はワイヤの抵抗値に比べて遙かに高いため、ワイヤ(14a〜14c)がオープン不良を起こした場合に当該ワイヤに接続された電極パッド(18a〜18c)と端子(12b)の間に流れる電流は、当該ワイヤが正常な場合に比べて非常に小さくなる。
When the electrode pads are applied to the ground electrode pads (18a to 18c) integrated on the semiconductor chip (11), the parasitic resistance (R) formed on the substrate or well of the semiconductor chip is used. Each ground electrode pad is connected.
For this reason, if the wire (14a to 14c) has an open defect, no current flows through the wire, but a current flows through another wire through the parasitic resistance.
However, since the resistance value of the parasitic resistance is much higher than the resistance value of the wire, when the wire (14a to 14c) has an open defect, the electrode pads (18a to 18c) and terminals connected to the wire The current flowing during (12b) is much smaller than when the wire is normal.
そこで、各電極パッド毎に当該電極パッドと端子の間に流れた電流値を電流値検出手段によって検出し、その電流値を判定手段によって判定すれば、各ワイヤのそれぞれについてオープン不良の有無を正確に検出することができる。 Therefore, if the current value flowing between the electrode pad and the terminal is detected for each electrode pad by the current value detection means and the current value is determined by the determination means, the presence or absence of open defects can be accurately determined for each wire. Can be detected.
また、請求項1の発明は電流供給手段(Vcc、Ta〜Tc,Td〜Tf),電流値検出手段(CD),判定手段(19,42)を備えるが、これら各手段は簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、請求項1の発明は、特許文献1および特許文献2の技術に比べて低コストに提供することができる。
The invention of
Therefore, the invention of
<請求項2:第1実施形態に該当>
請求項2の発明によれば、前記電極パッドを半導体装置のアース用電極パッド(18a〜18c)に適用した場合に、そのアース用電極パッドに接続されているボンディングワイヤ(14a〜14c)のオープン不良を正確に検出することができる。
<Claim 2: Corresponds to the first embodiment>
According to the second aspect of the present invention, when the electrode pad is applied to the ground electrode pads (18a to 18c) of the semiconductor device, the bonding wires (14a to 14c) connected to the ground electrode pads are opened. Defects can be detected accurately.
<請求項3:第4実施形態に該当>
請求項3の発明によれば、前記電極パッドを半導体装置のプラス電源用電極パッド(17a〜17c)に適用した場合に、そのプラス電源用電極パッドに接続されているボンディングワイヤ(13a〜13c)のオープン不良を正確に検出することができる。
<Claim 3: Corresponds to Fourth Embodiment>
According to invention of Claim 3, when the said electrode pad is applied to the electrode pad for positive power supplies (17a-17c) of a semiconductor device, the bonding wire (13a-13c) connected to the electrode pad for positive power supplies Open defects can be accurately detected.
<請求項4:第2実施形態または第5実施形態に該当>
請求項4の発明において、電圧印加手段により、電極パッド(18a〜18c)に内部回路(16a〜16c)を介してプラス電圧(Vcc)が印加されると共に、端子(12b)がアースに接続されている場合(第2実施形態)には、ワイヤ(14a〜14c)が正常に接続されているときの電極パッドの電圧値は0Vである。
<Claim 4: Corresponds to the second embodiment or the fifth embodiment>
In the invention of claim 4, the voltage application means applies a positive voltage (Vcc) to the electrode pads (18a to 18c) via the internal circuit (16a to 16c), and the terminal (12b) is connected to the ground. In the case (second embodiment), the voltage value of the electrode pad when the wires (14a to 14c) are normally connected is 0V.
しかし、ワイヤがオープン不良を起こすと、そのワイヤに接続されている電極パッドはアースから浮くため、そのアースから浮いた電極パッドは0Vよりも高い電圧値に持ち上がる。
つまり、オープン不良を起こしたワイヤ(14a〜14c)に接続されている電極パッド(18a〜18c)は、その電極パッドに接続されている内部回路(16a〜16c)の内部抵抗がプルアップ抵抗として機能し、その内部抵抗を介してプラス電圧に持ち上げられる。
However, when the wire has an open failure, the electrode pad connected to the wire floats from the ground, so that the electrode pad floating from the ground is raised to a voltage value higher than 0V.
That is, the electrode pads (18a to 18c) connected to the wires (14a to 14c) in which the open failure has occurred have the internal resistance of the internal circuit (16a to 16c) connected to the electrode pad as a pull-up resistor. Functions and is raised to a positive voltage via its internal resistance.
また、請求項4の発明において、電圧印加手段により、端子(12a)にプラス電圧が印加されると共に、電極パッド(17a〜17c)が内部回路(16a〜16c)を介してアースに接続されている場合(第4実施形態)には、ワイヤ(13a〜13c)が正常に接続されているときの電極パッドの電圧値はプラス電圧(Vcc)である。 In the invention of claim 4, a positive voltage is applied to the terminal (12a) by the voltage applying means, and the electrode pads (17a to 17c) are connected to the ground via the internal circuit (16a to 16c). If it is present (fourth embodiment), the voltage value of the electrode pad when the wires (13a to 13c) are normally connected is a positive voltage (Vcc).
しかし、ワイヤがオープン不良を起こすと、そのワイヤに接続されている電極パッドは電圧印加手段の電源(Vcc)から浮くため、その電源から浮いた電極パッドはプラス電圧よりも低い電圧値に引き下がる。
つまり、オープン不良を起こしたワイヤ(13a〜13c)に接続されている電極パッド(17a〜17c)は、その電極パッドに接続されている内部回路(16a〜16c)の内部抵抗がプルダウン抵抗として機能し、その内部抵抗を介してアース電圧に引き下げられる。
However, when an open defect occurs in the wire, the electrode pad connected to the wire floats from the power supply (Vcc) of the voltage applying means, and the electrode pad floating from the power supply is pulled down to a voltage value lower than the plus voltage.
That is, in the electrode pads (17a to 17c) connected to the wires (13a to 13c) in which the open failure has occurred, the internal resistance of the internal circuit (16a to 16c) connected to the electrode pad functions as a pull-down resistor. Then, it is pulled down to the ground voltage through its internal resistance.
そこで、各電極パッドの電圧値を電圧値比較手段によって比較し、その比較結果を判定手段によって判定すれば、各ワイヤのそれぞれについてオープン不良の有無を正確に検出することができる。 Therefore, if the voltage value of each electrode pad is compared by the voltage value comparison means and the comparison result is determined by the determination means, the presence or absence of an open defect can be accurately detected for each of the wires.
また、請求項4の発明は電圧印加手段(Vcc),電圧値比較手段(22,23,52,53),判定手段(24,54)を備えるが、これら各手段は簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、請求項4の発明は、特許文献1および特許文献2の技術に比べて低コストに提供することができる。
The invention of claim 4 comprises a voltage applying means (Vcc), a voltage value comparing means (22, 23, 52, 53), and a judging means (24, 54). These means are simple and inexpensive. It is feasible.
Therefore, the invention of claim 4 can be provided at a lower cost than the techniques of
<請求項5:第3実施形態に該当>
請求項5の発明では、プルアップ抵抗(Ta〜Tcのオン抵抗)を用いて各電極パッドの電圧を高電位に持ち上げるプルアップ手段(Vcc、Ta〜Tc)を備えている。
ここで、前記内部回路(16a〜16c)は多数の回路素子から構成されているため、その内部抵抗はプルアップ抵抗よりも大きくなる。
<Claim 5: Corresponds to the third embodiment>
The invention of claim 5 includes pull-up means (Vcc, Ta to Tc) for raising the voltage of each electrode pad to a high potential by using a pull-up resistor (on-resistance of Ta to Tc).
Here, since the internal circuits (16a to 16c) are composed of a large number of circuit elements, the internal resistance is larger than the pull-up resistance.
そのため、内部回路の内部抵抗をプルアップ抵抗として機能させる請求項4の発明に比べ、専用のプルアップ抵抗を用いる請求項5の発明では、プルアップ抵抗が小さいことから、オープン不良を起こしたワイヤ(14a〜14c)に接続されている電極パッド(18a〜18c)の電圧を高電位に確実に持ち上げることができる。 Therefore, compared to the invention of claim 4 in which the internal resistance of the internal circuit functions as a pull-up resistor, the exclusive pull-up resistor is used in the invention of claim 5 because the pull-up resistance is small, so that the wire causing the open failure The voltage of the electrode pads (18a to 18c) connected to (14a to 14c) can be reliably raised to a high potential.
そして、請求項5の発明はプルアップ手段を備えるため、請求項4の発明よりは複雑な構成であるものの、特許文献1および特許文献2の技術に比べれば、遙かに簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、請求項5の発明によれば、請求項4の発明の前記作用・効果を更に確実に得ることができる。
And since invention of Claim 5 is equipped with a pull-up means, although it is a more complicated structure than invention of Claim 4, compared with the technique of
Therefore, according to the invention of claim 5, the operation and effect of the invention of claim 4 can be obtained more reliably.
<請求項6:第5実施形態に該当>
請求項6の発明では、プルダウン抵抗(Td〜Tfのオン抵抗)を用いて各電極パッドの電圧を低電位に引き下げるプルダウン手段(Vcc、Td〜Tf)を備えている。
ここで、前記内部回路(16a〜16c)は多数の回路素子から構成されているため、その内部抵抗はプルダウン抵抗よりも大きくなる。
<Claim 6: Corresponds to the fifth embodiment>
The invention of claim 6 includes pull-down means (Vcc, Td to Tf) for lowering the voltage of each electrode pad to a low potential by using a pull-down resistor (Td to Tf on-resistance).
Here, since the internal circuits (16a to 16c) are composed of a large number of circuit elements, the internal resistance is larger than the pull-down resistance.
そのため、内部回路の内部抵抗をプルダウン抵抗として機能させる請求項4の発明に比べ、専用のプルダウン抵抗を用いる請求項6の発明では、プルダウン抵抗が小さいことから、オープン不良を起こしたワイヤ(13a〜13c)に接続されている電極パッド(17a〜17c)の電圧を高電位に確実に持ち上げることができる。 Therefore, compared to the invention of claim 4 in which the internal resistance of the internal circuit functions as a pull-down resistor, in the invention of claim 6 using a dedicated pull-down resistor, the wire (13a to 13a- The voltage of the electrode pads (17a to 17c) connected to 13c) can be reliably raised to a high potential.
そして、請求項6の発明はプルダウン手段を備えるため、請求項4の発明よりは複雑な構成であるものの、特許文献1および特許文献2の技術に比べれば、遙かに簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、請求項6の発明によれば、請求項4の発明の前記作用・効果を更に確実に得ることができる。
And since the invention of claim 6 is provided with a pull-down means, it has a more complicated structure than the invention of claim 4, but it is much simpler and less expensive than the techniques of
Therefore, according to the invention of claim 6, the operation and effect of the invention of claim 4 can be obtained more reliably.
<請求項7>
請求項7の発明において、ボンディングワイヤの一端部は半導体装置のプラス電源用電極パッドまたはアース用電極パッドにワイヤボンディングされ、ボンディングワイヤの他端部はインナーリード端子にワイヤボンディングされている。
そして、請求項7の発明によれば、当該ボンディングワイヤのオープン不良を正確に検出することができる。
<Claim 7>
In one embodiment of the present invention, one end of the bonding wire is wire-bonded to a positive power electrode pad or a ground electrode pad of the semiconductor device, and the other end of the bonding wire is wire-bonded to the inner lead terminal.
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to accurately detect an open defect of the bonding wire.
<用語の説明>
上術した[発明の効果]に記載した( )内の符号等は、後述する[発明を実施するための最良の形態]に記載した構成部材・構成要素の符号に対応したものである。
そして、[課題を解決するための手段][発明の効果]に記載した構成部材・構成要素と、[発明を実施するための最良の形態]に記載した構成部材・構成要素との対応関係は以下のようになっている。
<Explanation of terms>
Reference numerals in parentheses described in [Effects of the invention] described above correspond to reference numerals of constituent members and constituent elements described in [Best Mode for Carrying Out the Invention] described later.
The correspondence between the constituent members and constituent elements described in [Means for Solving the Problems] and [Effects of the Invention] and the constituent members and constituent elements described in [Best Mode for Carrying Out the Invention] is as follows: It is as follows.
「電極パッド」は、プラス電源用電極パッド17a〜17cまたはアース用電極パッド18a〜18cに該当する。
「端子」は、インナーリード端子12a,12bに該当する。
「ワイヤ」は、ボンディングワイヤ14a〜14c,13a〜13cに該当する。
「電流供給手段」は、直流電源VccおよびトランジスタTa〜Tc,Td〜Tfに該当する。
「電流値検出手段」は、電流検出器CDに該当する。
「判定手段」は判定回路19,24,42,54に該当する。
「スイッチング素子」は、トランジスタTa〜Tc,Td〜Tfに該当する。
「電圧印加手段」は、直流電源Vccに該当する。
「電圧値比較手段」は、コンパレータ22,23,52,53に該当する。
「プルアップ手段」は、トランジスタTa〜Tcに該当する。
「プルダウン手段」は、トランジスタTd〜Tfに該当する。
The “electrode pads” correspond to the positive power
The “terminal” corresponds to the
The “wire” corresponds to the
“Current supply means” corresponds to the DC power supply Vcc and the transistors Ta to Tc and Td to Tf.
The “current value detection means” corresponds to the current detector CD.
The “determination unit” corresponds to the
The “switching element” corresponds to the transistors Ta to Tc and Td to Tf.
“Voltage applying means” corresponds to the DC power supply Vcc.
The “voltage value comparison unit” corresponds to the
“Pull-up means” corresponds to the transistors Ta to Tc.
The “pull-down means” corresponds to the transistors Td to Tf.
以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略してある。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same constituent members and constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description of the same content is omitted.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の概略構成を説明するための回路図である。
半導体装置10は、半導体チップ11、インナーリード端子12a〜12c、ボンディングワイヤ13a〜13c,14a〜14cを備えている。
各インナーリード端子12a〜12cはそれぞれアウターリード端子(図示略)に連結接続され、そのアウターリード端子は半導体装置10のパッケージ(図示略)の外部に延出されている。半導体チップ11はリードフレーム(図示略)にダイボンド(マウント)して搭載され、そのリードフレームはインナーリード端子12a〜12cおよびアウターリード端子から形成されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a circuit diagram for explaining a schematic configuration of the first embodiment.
The
Each of the
モノリシックICを構成する半導体チップ11上には、検出回路15、アナログ回路16a〜16c、プラス電源用電極パッド(ボンディングパッド)17a〜17c、アース(グランド)用電極パッド18a〜18cが集積化されている。
On the
各アナログ回路16a〜16cの電源側ノード(図示略)はそれぞれプラス電源用電極パッド17a〜17cに接続され、各アナログ回路16a〜16cのアース側ノード(図示略)はそれぞれアース用電極パッド18a〜18cに接続されている。
また、各アナログ回路16a〜16cのアース側ノードはそれぞれ、半導体チップ11の基板またはウェル(図示略)に形成された寄生抵抗Rを介して接続されている。つまり、各アース用電極パッド18a〜18cはそれぞれ寄生抵抗Rを介して接続されている。
The power supply side nodes (not shown) of the
The ground side nodes of the
各プラス電源用電極パッド17a〜17cはそれぞれ、各ボンディングワイヤ13a〜13cを介してインナーリード端子12aに接続されている。
つまり、各ボンディングワイヤ13a〜13cの一端部は各プラス電源用電極パッド17a〜17cにワイヤボンディングされ、各ボンディングワイヤ13a〜13cの他端部はインナーリード端子12aにワイヤボンディングされている。
すなわち、3個の電極パッド17a〜17cと1個のインナーリード端子12aとは3本のボンディングワイヤ13a〜13cを用いるトリプルボンディング技術によって接続されている。
Each of the positive power
That is, one end of each
That is, the three
各アース用電極パッド18a〜18cはそれぞれ、各ボンディングワイヤ14a〜14cを介してインナーリード端子12bに接続されている。
つまり、各ボンディングワイヤ14a〜14cの一端部は各プラス電源用電極パッド18a〜18cにワイヤボンディングされ、各ボンディングワイヤ14a〜14cの他端部はインナーリード端子12bにワイヤボンディングされている。
すなわち、3個の電極パッド18a〜18cと1個のインナーリード端子12bとは3本のボンディングワイヤ14a〜14cを用いるトリプルボンディング技術によって接続されている。
The
That is, one end of each
That is, the three
検出回路15は、同一トランジスタサイズのPチャネルMOSトランジスタTa〜Tcおよび判定回路19から構成されている。
各トランジスタTa〜Tcのソースはインナーリード端子12cに接続され、各トランジスタTa〜Tcのドレインはそれぞれ各アース用電極パッド18a〜18cに接続されている。
The detection circuit 15 includes P-channel MOS transistors Ta to Tc having the same transistor size and a
The sources of the transistors Ta to Tc are connected to the
インナーリード端子12cに連結接続されたアウターリード端子(図示略)は電流検出器CDを介して直流電源Vccに接続され、インナーリード端子12cには直流電源Vccのプラス電圧Vccが印加されている。
電流検出器CDは直流電源Vccからインナーリード端子12cに流れる電流値を検出し、その検出した電流値を判定回路19へ出力する。
An outer lead terminal (not shown) connected to the
The current detector CD detects the current value flowing from the DC power source Vcc to the
判定回路19は、電流検出器CDが検出した電流値に基づいて、各ボンディングワイヤ14a〜14cのオープン不良の有無を判定する。
尚、判定回路19には、直流電源Vccからインナーリード端子12cを介して電源が供給されている。
インナーリード端子12bに連結接続されたアウターリード端子(図示略)は、直流電源Vccのアース(マイナス側)に接続されている。
The
The
An outer lead terminal (not shown) connected to the
第1実施形態における各ボンディングワイヤ14a〜14cの検査システム20は、検出回路15および電流検出器CDから構成されている。
The
[第1実施形態の作用・効果]
半導体装置10の製造時にボンディングワイヤの接続状態を検査する際に、検出回路15は、各トランジスタTa〜Tcのゲートに入力する制御信号Φa〜Φcの内の1つをローレベルに制御することにより、各トランジスタTa〜Tcの内の1つをアクティブ化してオンさせる。
[Operations and effects of the first embodiment]
When the bonding state of the bonding wire is inspected at the time of manufacturing the
トランジスタTaがオンしたとき、ボンディングワイヤ14aが正常にワイヤボンディングされてオープン不良を起こしていなければ、直流電源Vccのプラス側→インナーリード端子12c→トランジスタTa→アース用電極パッド18a→ボンディングワイヤ14a→インナーリード端子12b→直流電源Vccのアース(マイナス側)の経路で電流Iaが流れる。
トランジスタTbがオンしたとき、ボンディングワイヤ14bが正常にワイヤボンディングされてオープン不良を起こしていなければ、直流電源Vccのプラス側→インナーリード端子12c→トランジスタTb→アース用電極パッド18b→ボンディングワイヤ14b→インナーリード端子12b→直流電源Vccのアースの経路で電流Ibが流れる。
トランジスタTcがオンしたとき、ボンディングワイヤ14cが正常にワイヤボンディングされてオープン不良を起こしていなければ、直流電源Vccのプラス側→インナーリード端子12c→トランジスタTc→アース用電極パッド18b→ボンディングワイヤ14c→インナーリード端子12b→直流電源Vccのアースの経路で電流Icが流れる。
When the transistor Ta is turned on, if the
When the transistor Tb is turned on and the
When the transistor Tc is turned on and the
ここで、各トランジスタTa〜Tcは同一トランジスタサイズであるため、各ボンディングワイヤ14a〜14cが正常にワイヤボンディングされている場合には、各電流Ia〜Icがほぼ等しくなる筈である(Ia≒Ib≒Ic)。
そして、各ボンディングワイヤ14a〜14cのオープン不良には、[パターンA]いずれか1本のみがオープン不良を起こしている場合、[パターンB]いずれか2本がオープン不良を起こしている場合、[パターンC]3本全てオープン不良を起こしている場合、の3パターンがある。
Here, since the transistors Ta to Tc have the same transistor size, when the
Then, as for the open failure of each
[パターンA]
例えば、各ボンディングワイヤ14a,14bが正常にワイヤボンディングされており、ボンディングワイヤ14cのみがオープン不良を起こしている場合には、各電流Ia,Ibはほぼ等しくなる(Ia≒Ib)。
しかし、ボンディングワイヤ14cがオープン不良を起こしているため、電流Icの経路は、直流電源Vcc→インナーリード端子12c→トランジスタTc→寄生抵抗R→アース用電極パッド18a,18b→ボンディングワイヤ14a,14b→インナーリード端子12bになる。
[Pattern A]
For example, when the
However, since the
ここで、寄生抵抗Rの抵抗値は、ボンディングワイヤ14cの抵抗値に比べて遙かに高い。そのため、ボンディングワイヤ14cがオープン不良を起こした場合の電流Icは、ボンディングワイヤ14cが正常な場合に比べて非常に小さくなる。
従って、ボンディングワイヤ14cのみがオープン不良を起こしている場合には、各電流Ia,Ibに比べて電流Icが小さくなる(Ia≒Ib>Ic)。
Here, the resistance value of the parasitic resistance R is much higher than the resistance value of the
Therefore, when only the
[パターンB]
例えば、ボンディングワイヤ14aのみが正常にワイヤボンディングされており、各ボンディングワイヤ14b,14cがオープン不良を起こしている場合、電流Ibの経路は、直流電源Vcc→インナーリード端子12c→トランジスタTb→寄生抵抗R→アース用電極パッド18a→ボンディングワイヤ14a→インナーリード端子12bになり、電流Icの経路は、直流電源Vcc→インナーリード端子12c→トランジスタTc→寄生抵抗R→アース用電極パッド18a→ボンディングワイヤ14a→インナーリード端子12bになる。
[Pattern B]
For example, when only the
そのため、各電流Ib,Icはほぼ等しくなるものの(Ib≒Ic)、その電流値は各ボンディングワイヤ14b,14cが正常な場合に比べて非常に小さくなる。
従って、各ボンディングワイヤ14b,14cがオープン不良を起こしている場合には、電流Iaに比べて各電流Ib,Icが小さくなる(Ia>Ib≒Ic)。
Therefore, although the currents Ib and Ic are substantially equal (Ib≈Ic), the current value is much smaller than that when the
Therefore, when each
[パターンC]
全てのボンディングワイヤ14a〜14cがオープン不良を起こしている場合には、各電流Ia〜Icが流れず電流値は0Aになる。
[Pattern C]
When all the
そこで、各トランジスタTa〜Tcを順次1つずつオンさせ、各トランジスタTa〜Tcがオンしたときの各電流Ia〜Icの電流値を電流検出器CDによって検出し、その各電流Ia〜Icの電流値の大小を判定回路19によって判定すれば、各ボンディングワイヤ14a〜14cのそれぞれについてオープン不良の有無を正確に検出することができる。
Therefore, the transistors Ta to Tc are turned on one by one, the current values of the currents Ia to Ic when the transistors Ta to Tc are turned on are detected by the current detector CD, and the currents of the currents Ia to Ic are detected. If the
また、第1実施形態における各ボンディングワイヤ14a〜14cの検査システム20は検出回路15および電流検出器CDから構成されているが、検出回路15および電流検出器CDは簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、第1実施形態は、特許文献1および特許文献2の技術に比べて低コストに提供することができる。
In addition, the
Therefore, the first embodiment can be provided at a lower cost than the techniques of
<第2実施形態>
図2は、第2実施形態の概略構成を説明するための回路図である。
第2実施形態の構成において、第1実施形態の構成と異なるのは以下の点だけである。
Second Embodiment
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a schematic configuration of the second embodiment.
The configuration of the second embodiment is different from the configuration of the first embodiment only in the following points.
[2−1]インナーリード端子12cおよび電流検出器CDが省かれている。
[2−2]インナーリード端子12aに連結接続されたアウターリード端子(図示略)は直流電源Vccに接続され、インナーリード端子12aには直流電源Vccのプラス電圧Vccが印加されている。
[2-1] The
[2-2] An outer lead terminal (not shown) connected to the
[2−3]検出回路15が検出回路21に置き換えられている。
検出回路21は、コンパレータ22,23および判定回路24から構成されている。尚、検出回路21には、直流電源Vccからインナーリード端子12aを介して電源が供給されている。
コンパレータ22の非反転入力端子はアース用電極パッド18aに接続され、コンパレータ22の反転入力端子はアース用電極パッド18bに接続されている。そして、コンパレータ22は各アース用電極パッド18a,18bの電圧を比較し、その比較結果である出力信号を判定回路24へ出力する。
コンパレータ23の非反転入力端子はアース用電極パッド18bに接続され、コンパレータ23の反転入力端子はアース用電極パッド18cに接続されている。そして、コンパレータ23は各アース用電極パッド18b,18cの電圧を比較し、その比較結果である出力信号を判定回路24へ出力する。
判定回路24は、各コンパレータ22,23の比較結果に基づいて、各ボンディングワイヤ14a〜14cのオープン不良の有無を判定する。
[2-3] The detection circuit 15 is replaced with the
The
The non-inverting input terminal of the
The non-inverting input terminal of the
The
[2−4]第2実施形態における各ボンディングワイヤ14a〜14cの検査システムは検出回路21から構成されている。
[2-4] The inspection system for the
[第2実施形態の作用・効果]
各ボンディングワイヤ14a〜14cが正常にワイヤボンディングされている場合には、各アース用電極パッド18a〜18cは各ボンディングワイヤ14a〜14cからインナーリード端子12bを介して直流電源Vccのアースに接続されているため、各アース用電極パッド18a〜18cの電圧値は0Vである。
[Operation and Effect of Second Embodiment]
When the
しかし、ボンディングワイヤ14a〜14cがオープン不良を起こすと、そのボンディングワイヤ14a〜14cに接続されているアース用電極パッド18a〜18cはアースから浮くため、そのアースから浮いたアース用電極パッド18a〜18cは0Vよりも高い電圧値に持ち上がる。
つまり、オープン不良を起こしたボンディングワイヤ14a〜14cに接続されているアース用電極パッド18a〜18cは、接続されているアナログ回路16a〜16cの内部抵抗がプルアップ抵抗として機能し、その内部抵抗を介して直流電源Vccのプラス側に接続される。
However, if the
That is, in the
各コンパレータ22,23は、非反転入力端子の電圧と反転入力端子の電圧とを比較し、非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧よりも高い場合はハイレベルの出力信号を出力し、反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧よりも高い場合はローレベルの出力信号を出力し、反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧と等しい場合は0Vの出力信号を出力する。
Each of the
そのため、各ボンディングワイヤ14b,14cが正常にワイヤボンディングされており、ボンディングワイヤ14aのみがオープン不良を起こしている場合には、各アース用電極パッド18b,18cの電圧値は共に0Vになり、アース用電極パッド18aの電圧値は0Vよりも高い電圧値になる。
従って、コンパレータ22の出力信号はハイレベルになり、コンパレータ23の出力信号は0Vになる。
For this reason, when the
Therefore, the output signal of the
また、各ボンディングワイヤ14a,14cが正常にワイヤボンディングされており、ボンディングワイヤ14bのみがオープン不良を起こしている場合には、各アース用電極パッド18a,18cの電圧値は共に0Vになり、アース用電極パッド18bの電圧値は0Vよりも高い電圧値になる。
従って、コンパレータ22の出力信号はローレベルになり、コンパレータ23の出力信号はハイレベルになる。
In addition, when the
Therefore, the output signal of the
また、各ボンディングワイヤ14a,14bが正常にワイヤボンディングされており、ボンディングワイヤ14cのみがオープン不良を起こしている場合には、各アース用電極パッド18a,18bの電圧値は共に0Vになり、アース用電極パッド18cの電圧値は0Vよりも高い電圧値になる。
従って、コンパレータ22の出力信号は0Vになり、コンパレータ23の出力信号はローレベルになる。
Further, when the
Therefore, the output signal of the
また、ボンディングワイヤ14cのみが正常にワイヤボンディングされており、各ボンディングワイヤ14a,14bがオープン不良を起こしている場合には、アース用電極パッド18cの電圧値は0Vになり、各アース用電極パッド18a,18bの電圧値は0Vよりも高い等しい電圧値になる。
従って、コンパレータ22の出力信号は0Vになり、コンパレータ23の出力信号はハイレベルになる。
In addition, when only the
Therefore, the output signal of the
また、ボンディングワイヤ14aのみが正常にワイヤボンディングされており、各ボンディングワイヤ14b,14cがオープン不良を起こしている場合には、アース用電極パッド18aの電圧値は0Vになり、各アース用電極パッド18b,18cの電圧値は0Vよりも高い等しい電圧値になる。
従って、コンパレータ22の出力信号はローレベルになり、コンパレータ23の出力信号は0Vになる。
When only the
Therefore, the output signal of the
また、ボンディングワイヤ14bのみが正常にワイヤボンディングされており、各ボンディングワイヤ14a,14cがオープン不良を起こしている場合には、アース用電極パッド18bの電圧値は0Vになり、各アース用電極パッド18a,18cの電圧値は0Vよりも高い等しい電圧値になる。
従って、コンパレータ22の出力信号はハイレベルになり、コンパレータ23の出力信号はローレベルになる。
In addition, when only the
Therefore, the output signal of the
また、全てのボンディングワイヤ14a〜14cがオープン不良を起こしている場合には、各アース用電極パッド18a〜18cの電圧値は0Vよりも高い等しい電圧値になる。
従って、各コンパレータ22,23の出力信号は共に0Vになる。
When all of the
Accordingly, the output signals of the
そこで、各コンパレータ22,23の出力信号のレベルを判定回路24によって判定すれば、各ボンディングワイヤ14a〜14cのそれぞれについてオープン不良の有無を正確に検出することができる。
Therefore, if the level of the output signal of each
そして、第2実施形態における各ボンディングワイヤ14a〜14cの検査システムは検出回路21から構成されているが、検出回路21は簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、第2実施形態は、特許文献1および特許文献2の技術に比べて低コストに提供することができる。
And the inspection system of each
Therefore, 2nd Embodiment can be provided at low cost compared with the technique of
<第3実施形態>
図3は、第3実施形態の概略構成を説明するための回路図である。
第3実施形態の構成において、第1実施形態の構成と異なるのは以下の点だけである。
<Third Embodiment>
FIG. 3 is a circuit diagram for explaining a schematic configuration of the third embodiment.
The configuration of the third embodiment is different from the configuration of the first embodiment only in the following points.
[3−1]電流検出器CDが省かれ、インナーリード端子12cが直流電源Vccに直接接続されている。
[3−2]インナーリード端子12aに連結接続されたアウターリード端子(図示略)は直流電源Vccに接続され、インナーリード端子12aには直流電源Vccのプラス電圧Vccが印加されている。
[3-1] The current detector CD is omitted, and the
[3-2] An outer lead terminal (not shown) connected to the
[3−3]検出回路15が検出回路31に置き換えられている。
検出回路31は、各トランジスタTa〜Tc、各コンパレータ22,23、判定回路24から構成されている。
各コンパレータ22,23および判定回路24の構成は、第2実施形態の検出回路21と同じである。
[3−4]第3実施形態における各ボンディングワイヤ14a〜14cの検査システムは検出回路31から構成されている。
[3-3] The detection circuit 15 is replaced with the detection circuit 31.
The detection circuit 31 includes transistors Ta to Tc,
The configurations of the
[3-4] The inspection system for each of the
[第3実施形態の作用・効果]
半導体装置10の製造時にボンディングワイヤの接続状態を検査する際に、検出回路31は、各トランジスタTa〜Tcのゲートに入力する制御信号Φa〜Φcの全てをローレベルに制御することにより、全てのトランジスタTa〜Tcをアクティブ化してオンさせる。
各トランジスタTa〜Tcがオンしたとき、各アース用電極パッド18a〜18cは、各トランジスタTa〜Tcからインナーリード端子12cを介して直流電源Vccのプラス側に接続されている。
[Operation and Effect of Third Embodiment]
When inspecting the connection state of the bonding wires at the time of manufacturing the
When the transistors Ta to Tc are turned on, the
そして、第3実施形態においても、第2実施形態と同様に、各ボンディングワイヤ14a〜14cが正常にワイヤボンディングされている場合には、各アース用電極パッド18a〜18cは各ボンディングワイヤ14a〜14cからインナーリード端子12bを介して直流電源Vccのアースに接続されているため、各アース用電極パッド18a〜18cの電圧値は0Vである。
In the third embodiment, similarly to the second embodiment, when the
しかし、ボンディングワイヤ14a〜14cがオープン不良を起こすと、そのボンディングワイヤ14a〜14cに接続されているアース用電極パッド18a〜18cはアースから浮くため、そのアースから浮いたアース用電極パッド18a〜18cは、接続されているトランジスタTa〜Tcのオン抵抗がプルアップ抵抗として機能し、そのオン抵抗を介して直流電源Vccのプラス側に接続されることになる。
However, if the
ここで、各アナログ回路16a〜16cは多数の回路素子から構成されているため、各アナログ回路16a〜16cの内部抵抗は、1個のトランジスタTa〜Tcのオン抵抗よりも大きくなる。
Here, since each
そのため、各アナログ回路16a〜16cの内部抵抗をプルアップ抵抗として機能させる第2実施形態に比べ、各トランジスタTa〜Tcのオン抵抗をプルアップ抵抗として機能させる第3実施形態では、プルアップ抵抗が小さいことから、オープン不良を起こしたボンディングワイヤ14a〜14cに接続されているアース用電極パッド18a〜18c(アースから浮いたアース用電極パッド)の電圧を、0Vよりも高い電圧(高電位)により確実に持ち上げることができる。
Therefore, compared to the second embodiment in which the internal resistances of the
第3実施形態における各コンパレータ22,23および判定回路24の動作は、第2実施形態と同じである。
また、第3実施形態の検出回路31は、第2実施形態の検出回路21よりは複雑な構成であるものの、特許文献1および特許文献2の技術に比べれば、遙かに簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、第3実施形態によれば、第2実施形態の前記作用・効果を更に確実に得ることができる。
The operations of the
Further, the detection circuit 31 of the third embodiment has a more complicated configuration than the
Therefore, according to the third embodiment, the operation and effect of the second embodiment can be obtained more reliably.
<第4実施形態>
図4は、第4実施形態の概略構成を説明するための回路図である。
第4実施形態の構成において、第1実施形態の構成と異なるのは以下の点だけである。
<Fourth embodiment>
FIG. 4 is a circuit diagram for explaining a schematic configuration of the fourth embodiment.
The configuration of the fourth embodiment is different from the configuration of the first embodiment only in the following points.
[4−1]インナーリード端子12cが省かれている。
[4−2]インナーリード端子12aに連結接続されたアウターリード端子(図示略)は電流検出器CDを介して直流電源Vccに接続され、インナーリード端子12aには直流電源Vccのプラス電圧Vccが印加されている。
電流検出器CDは直流電源Vccからインナーリード端子12aに流れる電流値を検出し、その検出した電流値を判定回路42へ出力する。
[4-1] The
[4-2] An outer lead terminal (not shown) connected to the
The current detector CD detects the current value flowing from the DC power source Vcc to the
[4−3]検出回路41は、NチャネルMOSトランジスタTd〜Tfおよび判定回路42から構成されている。
各トランジスタTa〜Tfのソースは半導体チップ11内部のアースを介してインナーリード端子12bに接続され、各トランジスタTd〜Tfのドレインはそれぞれ各プラス電源用電極パッド17a〜17cに接続されている。
判定回路42は、電流検出器CDが検出した電流値に基づいて、各ボンディングワイヤ14a〜14cのオープン不良の有無を判定する。
尚、判定回路42には、直流電源Vccからインナーリード端子12aを介して電源が供給されている。
[4-3] The
The sources of the transistors Ta to Tf are connected to the
The determination circuit 42 determines the presence / absence of an open defect in each of the
The determination circuit 42 is supplied with power from the DC power source Vcc through the
[4−4]第4実施形態における各ボンディングワイヤ13a〜13cの検査システム43は、検出回路41および電流検出器CDから構成されている。
[4-4] The
[第4実施形態の作用・効果]
半導体装置10の製造時にボンディングワイヤの接続状態を検査する際に、検出回路41は、各トランジスタTd〜Tfのゲートに入力する制御信号Φd〜Φfの内の1つをハイレベルに制御することにより、各トランジスタTd〜Tfの内の1つをアクティブ化してオンさせる。
[Operations and effects of the fourth embodiment]
When the bonding state of the bonding wire is inspected at the time of manufacturing the
トランジスタTdがオンしたとき、ボンディングワイヤ13aが正常にワイヤボンディングされてオープン不良を起こしていなければ、直流電源Vccのプラス側→インナーリード端子12a→プラス電源用電極パッド17a→ボンディングワイヤ13a→トランジスタTd→インナーリード端子12b→直流電源Vccのアース(マイナス側)の経路で電流Idが流れる。
トランジスタTeがオンしたとき、ボンディングワイヤ13bが正常にワイヤボンディングされてオープン不良を起こしていなければ、直流電源Vccのプラス側→インナーリード端子12a→プラス電源用電極パッド17b→ボンディングワイヤ13b→トランジスタTe→インナーリード端子12b→直流電源Vccのアースの経路で電流Ieが流れる。
トランジスタTfがオンしたとき、ボンディングワイヤ13cが正常にワイヤボンディングされてオープン不良を起こしていなければ、直流電源Vccのプラス側→インナーリード端子12a→プラス電源用電極パッド17b→ボンディングワイヤ13c→トランジスタTf→インナーリード端子12b→直流電源Vccのアースの経路で電流Ifが流れる。
When the transistor Td is turned on and the
When the transistor Te is turned on, if the
When the transistor Tf is turned on and the
そして、各トランジスタTd〜Tfがオンしたとき、各ボンディングワイヤ13a〜13cがオープン不良を起こしていれば、各電流Id〜Ifは流れず電流値は0Aになる。
When the transistors Td to Tf are turned on and the
そこで、各トランジスタTd〜Tfを順次1つずつオンさせ、各トランジスタTd〜Tfがオンしたときの各電流Id〜Ifの電流値を電流検出器CDによって検出し、その各電流Id〜Ifの電流値を判定回路42によって判定すれば、各ボンディングワイヤ13a〜13cのそれぞれについてオープン不良の有無を正確に検出することができる。
Therefore, the transistors Td to Tf are turned on one by one, the current values of the currents Id to If when the transistors Td to Tf are turned on are detected by the current detector CD, and the currents of the currents Id to If are detected. If the value is determined by the determination circuit 42, the presence or absence of an open defect can be accurately detected for each of the
そして、第4実施形態における各ボンディングワイヤ13a〜13cの検査システム43は検出回路41および電流検出器CDから構成されているが、検出回路41および電流検出器CDは簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、第4実施形態は、特許文献1および特許文献2の技術に比べて低コストに提供することができる。
The
Therefore, the fourth embodiment can be provided at a lower cost than the techniques of
<第5実施形態>
図5は、第5実施形態の概略構成を説明するための回路図である。
第5実施形態の構成において、第4実施形態の構成と異なるのは以下の点だけである。
<Fifth Embodiment>
FIG. 5 is a circuit diagram for explaining a schematic configuration of the fifth embodiment.
The configuration of the fifth embodiment is different from the configuration of the fourth embodiment only in the following points.
[5−1]電流検出器CDが省かれ、インナーリード端子12aが直流電源Vccに直接接続されている。
[5−2]検出回路15が検出回路51に置き換えられている。
検出回路51は、コンパレータ52,53および判定回路54から構成されている。尚、検出回路51には、直流電源Vccからインナーリード端子12aを介して電源が供給されている。
コンパレータ52の非反転入力端子はプラス電源用電極パッド17aに接続され、コンパレータ52の反転入力端子はプラス電源用電極パッド17bに接続されている。そして、コンパレータ52は各プラス電源用電極パッド17a,17bの電圧を比較し、その比較結果である出力信号を判定回路54へ出力する。
コンパレータ53の非反転入力端子はプラス電源用電極パッド17bに接続され、コンパレータ53の反転入力端子はプラス電源用電極パッド17cに接続されている。そして、コンパレータ53は各プラス電源用電極パッド17b,17cの電圧を比較し、その比較結果である出力信号を判定回路54へ出力する。
判定回路54は、各コンパレータ52,53の比較結果に基づいて、各ボンディングワイヤ13a〜13cのオープン不良の有無を判定する。
[5-1] The current detector CD is omitted, and the
[5-2] The detection circuit 15 is replaced with the detection circuit 51.
The detection circuit 51 includes
The non-inverting input terminal of the
The non-inverting input terminal of the
The
[5−4]第5実施形態における各ボンディングワイヤ13a〜13cの検査システムは検出回路51から構成されている。
[5-4] The inspection system for each of the
[第5実施形態の作用・効果]
各ボンディングワイヤ13a〜13cが正常にワイヤボンディングされている場合には、各プラス電源用電極パッド17a〜17cは各ボンディングワイヤ13a〜13cからインナーリード端子12aを介して直流電源Vccのプラス側に接続されているため、各プラス電源用電極パッド17a〜17cの電圧値はプラス電圧Vccである。
[Operation and Effect of Fifth Embodiment]
When the
しかし、ボンディングワイヤ13a〜13cがオープン不良を起こすと、そのボンディングワイヤ13a〜13cに接続されているプラス電源用電極パッド17a〜17cは直流電源Vccから浮くため、その直流電源Vccから浮いたプラス電源用電極パッド17a〜17cはプラス電圧Vccよりも低い電圧値に引き下がる。
つまり、オープン不良を起こしたボンディングワイヤ13a〜13cに接続されているプラス電源用電極パッド17a〜17cは、接続されているアナログ回路16a〜16cの内部抵抗がプルダウン抵抗として機能し、その内部抵抗を介して直流電源Vccのアースに接続されることになる。
However, if the
That is, in the positive power
各コンパレータ52,53は、非反転入力端子の電圧と反転入力端子の電圧とを比較し、非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧よりも高い場合はハイレベルの出力信号を出力し、反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧よりも高い場合はローレベルの出力信号を出力し、反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧と等しい場合は0Vの出力信号を出力する。
Each of the
そのため、各ボンディングワイヤ13b,13cが正常にワイヤボンディングされており、ボンディングワイヤ13aのみがオープン不良を起こしている場合には、各プラス電源用電極パッド17b,17cの電圧値は共にプラス電圧Vccになり、プラス電源用電極パッド17aの電圧値はプラス電圧Vccよりも低い電圧値になる。
従って、コンパレータ52の出力信号はローレベルになり、コンパレータ53の出力信号は0Vになる。
Therefore, when the
Therefore, the output signal of the
また、各ボンディングワイヤ13a,13cが正常にワイヤボンディングされており、ボンディングワイヤ13bのみがオープン不良を起こしている場合には、各プラス電源用電極パッド17a,17cの電圧値は共に0Vになり、プラス電源用電極パッド17bの電圧値はプラス電圧Vccよりも低い電圧値になる。
従って、コンパレータ52の出力信号はハイレベルになり、コンパレータ53の出力信号はローレベルになる。
When the
Therefore, the output signal of the
また、各ボンディングワイヤ13a,13bが正常にワイヤボンディングされており、ボンディングワイヤ13cのみがオープン不良を起こしている場合には、各プラス電源用電極パッド17a,17bの電圧値は共に0Vになり、プラス電源用電極パッド17cの電圧値はプラス電圧Vccよりも低い電圧値になる。
従って、コンパレータ52の出力信号は0Vになり、コンパレータ53の出力信号はハイレベルになる。
When the
Therefore, the output signal of the
また、ボンディングワイヤ13cのみが正常にワイヤボンディングされており、各ボンディングワイヤ13a,13bがオープン不良を起こしている場合には、プラス電源用電極パッド17cの電圧値は0Vになり、各プラス電源用電極パッド17a,17bの電圧値はプラス電圧Vccよりも低い等しい電圧値になる。
従って、コンパレータ52の出力信号は0Vになり、コンパレータ53の出力信号はローレベルになる。
In addition, when only the
Therefore, the output signal of the
また、ボンディングワイヤ13aのみが正常にワイヤボンディングされており、各ボンディングワイヤ13b,13cがオープン不良を起こしている場合には、プラス電源用電極パッド17aの電圧値は0Vになり、各プラス電源用電極パッド17b,17cの電圧値はプラス電圧Vccよりも低い等しい電圧値になる。
従って、コンパレータ52の出力信号はハイレベルになり、コンパレータ53の出力信号は0Vになる。
Further, when only the
Therefore, the output signal of the
また、ボンディングワイヤ13bのみが正常にワイヤボンディングされており、各ボンディングワイヤ13a,13cがオープン不良を起こしている場合には、プラス電源用電極パッド17bの電圧値は0Vになり、各プラス電源用電極パッド17a,17cの電圧値はプラス電圧Vccよりも低い等しい電圧値になる。
従って、コンパレータ52の出力信号はローレベルになり、コンパレータ53の出力信号はハイレベルになる。
Further, when only the
Accordingly, the output signal of the
また、全てのボンディングワイヤ13a〜13cがオープン不良を起こしている場合には、各プラス電源用電極パッド17a〜17cの電圧値はプラス電圧Vccよりも低い等しい電圧値になる。
従って、各コンパレータ52,53の出力信号は共に0Vになる。
When all the
Accordingly, the output signals of the
そこで、各コンパレータ52,53の出力信号のレベルを判定回路54によって判定すれば、各ボンディングワイヤ13a〜13cのそれぞれについてオープン不良の有無を正確に検出することができる。
Therefore, if the level of the output signal of each
そして、第5実施形態における各ボンディングワイヤ13a〜13cの検査システムは検出回路51から構成されているが、検出回路51は簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、第5実施形態は、特許文献1および特許文献2の技術に比べて低コストに提供することができる。
And although the inspection system of each
Therefore, the fifth embodiment can be provided at a lower cost than the techniques of
<第6実施形態>
図6は、第6実施形態の概略構成を説明するための回路図である。
第6実施形態の構成において、第4実施形態の構成と異なるのは以下の点だけである。
<Sixth Embodiment>
FIG. 6 is a circuit diagram for explaining a schematic configuration of the sixth embodiment.
The configuration of the sixth embodiment is different from the configuration of the fourth embodiment only in the following points.
[6−1]電流検出器CDが省かれ、インナーリード端子12aが直流電源Vccに直接接続されている。
[6−2]検出回路41が検出回路61に置き換えられている。
検出回路61は、各トランジスタTd〜Tf、各コンパレータ52,53、判定回路54から構成されている。
各コンパレータ52,53および判定回路54の構成は、第5実施形態の検出回路51と同じである。
[6−3]第6実施形態における各ボンディングワイヤ13a〜13cの検査システムは検出回路61から構成されている。
[6-1] The current detector CD is omitted, and the
[6-2] The
The
The configurations of the
[6-3] The inspection system for each of the
[第6実施形態の作用・効果]
半導体装置10の製造時にボンディングワイヤの接続状態を検査する際に、検出回路61は、各トランジスタTd〜Tfのゲートに入力する制御信号Φd〜Φfの全てをローレベルに制御することにより、全てのトランジスタTd〜Tfをアクティブ化してオンさせる。
各トランジスタTd〜Tfがオンしたとき、各プラス電源用電極パッド17a〜17cは、各トランジスタTd〜Tfからインナーリード端子12bを介して直流電源Vccのアースに接続されている。
[Operation and Effect of Sixth Embodiment]
When inspecting the connection state of the bonding wires at the time of manufacturing the
When the transistors Td to Tf are turned on, the positive power
そして、第6実施形態においても、第5実施形態と同様に、各ボンディングワイヤ13a〜13cが正常にワイヤボンディングされている場合には、各プラス電源用電極パッド17a〜17cは各ボンディングワイヤ13a〜13cからインナーリード端子12aを介して直流電源Vccのプラス側に接続されているため、各プラス電源用電極パッド17a〜17cの電圧値はプラス電圧Vccである。
Also in the sixth embodiment, as in the fifth embodiment, when the
しかし、ボンディングワイヤ13a〜13cがオープン不良を起こすと、そのボンディングワイヤ13a〜13cに接続されているプラス電源用電極パッド17a〜17cは直流電源Vccから浮くため、その直流電源Vccから浮いたプラス電源用電極パッド17a〜17cは、接続されているトランジスタTd〜Tfのオン抵抗がプルダウン抵抗として機能し、そのオン抵抗を介して直流電源Vccのアースに接続されることになる。
However, if the
ここで、各アナログ回路16a〜16cは多数の回路素子から構成されているため、各アナログ回路16a〜16cの内部抵抗は、1個のトランジスタTd〜Tfのオン抵抗よりも大きくなる。
Here, since each
そのため、各アナログ回路16a〜16cの内部抵抗をプルダウン抵抗として機能させる第5実施形態に比べ、各トランジスタTd〜Tfのオン抵抗をプルダウン抵抗として機能させる第6実施形態では、プルダウン抵抗が小さいことから、オープン不良を起こしたボンディングワイヤ13a〜13cに接続されているプラス電源用電極パッド17a〜17c(アースから浮いたプラス電源用電極パッド)の電圧を、プラス電圧Vccよりも低い電圧(低電位)により確実に引き下げることができる。
Therefore, compared with the fifth embodiment in which the internal resistances of the
第6実施形態における各コンパレータ52,53および判定回路54の動作は、第5実施形態と同じである。
また、第6実施形態の検出回路61は、第5実施形態の検出回路51よりは複雑な構成であるものの、特許文献1および特許文献2の技術に比べれば、遙かに簡単な構成で安価に実現可能である。
従って、第6実施形態によれば、第5実施形態の前記作用・効果を更に確実に得ることができる。
The operations of the
Further, the
Therefore, according to the sixth embodiment, the functions and effects of the fifth embodiment can be obtained more reliably.
<別の実施形態>
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
<Another embodiment>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be embodied as follows. Even in this case, operations and effects equivalent to or higher than those of the above-described embodiments can be obtained.
[1]第1実施形態および第3実施形態において、PチャネルMOSトランジスタTa〜TcをPNPトランジスタに置き換えてもよい。
また、第4実施形態および第6実施形態において、NチャネルMOSトランジスタTd〜TfをNPNトランジスタに置き換えてもよい。
また、各トランジスタTa〜Tc,Td〜Tfは、MOSトランジスタやバイポーラトランジスタに限らず、どのようなスイッチング素子(例えば、SIT、サイリスタなど)に置き換えてもよい。
[1] In the first and third embodiments, the P-channel MOS transistors Ta to Tc may be replaced with PNP transistors.
In the fourth and sixth embodiments, the N-channel MOS transistors Td to Tf may be replaced with NPN transistors.
The transistors Ta to Tc and Td to Tf are not limited to MOS transistors and bipolar transistors, and may be replaced with any switching element (for example, SIT, thyristor, etc.).
[2]図7は、第1実施形態の第1変形例を示す回路図である。
この第1変形例において、図1に示す第1実施形態と異なるのは、電流検出器CDを検出回路15の内部に設けている点だけである。
この第1変形例によれば、電流検出器CDを半導体チップ11上に集積化しているため、検査システム20を更に小型化して低コスト化を図ることができる。
尚、第4実施形態においても、電流検出器CDを検出回路41の内部に設けるようにしてもよく、その場合には、電流検出器CDを半導体チップ11上に集積化しているため、検査システム43を更に小型化して低コスト化を図ることができる。
[2] FIG. 7 is a circuit diagram showing a first modification of the first embodiment.
The first modification is different from the first embodiment shown in FIG. 1 only in that the current detector CD is provided in the detection circuit 15.
According to the first modification, since the current detector CD is integrated on the
In the fourth embodiment, the current detector CD may be provided in the
[3]図8は、第1実施形態の第2変形例を示す回路図である。
この第2変形例において、図1に示す第1実施形態と異なるのは、インナーリード端子12bに連結接続されたアウターリード端子(図示略)が電流検出器CDを介して直流電源Vccのアースに接続され、電流検出器CDはインナーリード端子12bから直流電源Vccのアースに流れる電流値を検出する点だけである。
この第2変形例でも、電流検出器CDを用いて各電流Ia〜Icを検出可能であるため、第1実施形態と同様の作用・効果が得られる。
尚、第4実施形態においても、電流検出器CDがインナーリード端子12bから直流電源Vccのアースに流れる電流値を検出するようにしてもよく、その場合にも、電流検出器CDを用いて各電流Id〜Ifを検出可能であるため、同様の作用・効果が得られる。
[3] FIG. 8 is a circuit diagram showing a second modification of the first embodiment.
The second modification differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that an outer lead terminal (not shown) connected to the
Even in the second modification, since the currents Ia to Ic can be detected using the current detector CD, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.
Also in the fourth embodiment, the current detector CD may detect the value of the current flowing from the
[4]上記各実施形態では、検出回路15,21,31,41,51,61を半導体チップ11上に集積化している。
しかし、半導体チップ11とは別個に当該検出回路を設けたハイブリッドICによって半導体装置10を構成してもよい。
また、当該検出回路を半導体装置10の外部に設けてもよい。
また、判定回路19,24,42,54のみを半導体装置10の外部に設けてもよい。
[4] In the above embodiments, the
However, the
Further, the detection circuit may be provided outside the
Further, only the
[5]第3実施形態において、各トランジスタTa〜Tcを1つのPチャネルMOSトランジスタに置き換えてもよい。
また、第6実施形態において、各トランジスタTd〜Tfを1つのNチャネルMOSトランジスタに置き換えてもよい。
[5] In the third embodiment, each of the transistors Ta to Tc may be replaced with one P-channel MOS transistor.
In the sixth embodiment, each of the transistors Td to Tf may be replaced with one N-channel MOS transistor.
[6]上記各実施形態は3本のボンディングワイヤ14a〜14c,13a〜13cを用いるトリプルボンディング技術に適用したものであるが、本発明は、2本のボンディングワイヤを用いるダブルボンディング技術に適用してもよく、4本以上のボンディングワイヤを用いるワイヤボンディング技術に適用してもよい。
[6] Although each of the above embodiments is applied to the triple bonding technique using three
10…半導体装置
11…半導体チップ
12a〜12c…インナーリード端子
14a〜14c,13a〜13c…ボンディングワイヤ
15,21,31,41,51,61…検出回路
17a〜17c…プラス電源用電極パッド
18a〜18c…アース用電極パッド
19,24,42,54…判定回路
22,23,52,53…コンパレータ
Ta〜Tc,Td〜Tf…トランジスタ
Vcc…直流電源
CD…電流検出器
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記各電極パッド毎に当該電極パッドと前記端子の間に電流を流す電流供給手段と、
前記各電極パッド毎に当該電極パッドと前記端子の間に流れた電流値を検出する電流値検出手段と、
その電流値検出手段が検出した各電極パッド毎の電流値に基づいて、前記各ワイヤのそれぞれについてオープン不良の有無を判定する判定手段と
を備えたことを特徴とするワイヤ検査システム。 A wire inspection system for detecting an open defect of a plurality of wires respectively connecting a plurality of electrode pads and one terminal,
Current supply means for passing a current between the electrode pad and the terminal for each electrode pad;
Current value detection means for detecting a current value flowing between the electrode pad and the terminal for each electrode pad;
A wire inspection system comprising: determination means for determining the presence or absence of an open defect for each of the wires based on the current value for each electrode pad detected by the current value detection means.
前記電流供給手段は、直流電源と、前記電極バッド毎に設けられたスイッチング素子とを備え、
前記直流電源のプラス側は前記スイッチング素子を介して前記電極パッドに接続され、
前記直流電源のマイナス側は前記端子に接続され、
前記スイッチング素子がオンされると、前記直流電源のプラス側から前記スイッチング素子,前記電極パッド,前記ワイヤ,前記端子,前記直流電源のマイナス側の経路で電流が流されることを特徴とするワイヤ検査システム。 The wire inspection system according to claim 1,
The current supply means includes a DC power source and a switching element provided for each electrode pad,
The positive side of the DC power source is connected to the electrode pad via the switching element,
The negative side of the DC power supply is connected to the terminal,
When the switching element is turned on, a current is passed from the positive side of the DC power source through the switching element, the electrode pad, the wire, the terminal, and a path on the negative side of the DC power source. system.
前記電流供給手段は、直流電源と、前記電極バッド毎に設けられたスイッチング素子とを備え、
前記直流電源のプラス側は前記端子に接続され、
前記直流電源のマイナス側は前記スイッチング素子を介して前記電極パッドに接続され、
前記スイッチング素子がオンされると、前記直流電源のプラス側から前記端子,前記ワイヤ,前記電極パッド,前記スイッチング素子,前記直流電源のマイナス側の経路で電流が流されることを特徴とするワイヤ検査システム。 The wire inspection system according to claim 1,
The current supply means includes a DC power source and a switching element provided for each electrode pad,
The positive side of the DC power supply is connected to the terminal,
The negative side of the DC power supply is connected to the electrode pad through the switching element,
When the switching element is turned on, a current is passed from the positive side of the DC power source through the terminal, the wire, the electrode pad, the switching element, and the negative side path of the DC power source. system.
前記各電極パッドと前記端子の間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記各電極パッドの電圧値を比較する電圧値比較手段と、
その電圧値比較手段の比較結果に基づいて、前記各ワイヤのそれぞれについてオープン不良の有無を判定する判定手段と
を備えたことを特徴とするワイヤ検査システム。 A wire inspection system for detecting an open defect of a plurality of wires respectively connecting a plurality of electrode pads and one terminal,
Voltage applying means for applying a voltage between the electrode pads and the terminals;
Voltage value comparison means for comparing the voltage values of the electrode pads;
A wire inspection system comprising: determination means for determining the presence or absence of an open defect for each of the wires based on a comparison result of the voltage value comparison means.
プルアップ抵抗を用いて前記各電極パッドの電圧を高電位に持ち上げるプルアップ手段を備えたことを特徴とするワイヤ検査システム。 The wire inspection system according to claim 4.
A wire inspection system comprising pull-up means for raising the voltage of each electrode pad to a high potential using a pull-up resistor.
プルダウン抵抗を用いて前記各電極パッドの電圧を低電位に引き下げるプルダウン手段を備えたことを特徴とするワイヤ検査システム。 The wire inspection system according to claim 4.
A wire inspection system comprising pull-down means for pulling down the voltage of each electrode pad to a low potential using a pull-down resistor.
前記電極パッドは、半導体装置のプラス電源用電極パッドまたはアース用電極パッドであり、
前記端子は、半導体装置のインナーリード端子であり、
前記ワイヤは、前記電極パッドおよび前記端子にワイヤボンディングされたボンディングワイヤであることを特徴とするワイヤ検査システム。 In the wire inspection system according to any one of claims 1 to 6,
The electrode pad is a positive power electrode pad or a ground electrode pad of a semiconductor device,
The terminal is an inner lead terminal of a semiconductor device,
The wire inspection system, wherein the wire is a bonding wire bonded to the electrode pad and the terminal.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071220 |
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A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090623 |